浅谈HLS(HTTP Live Streaming)

EdmundXjs

于 2025-01-08 09:58:49 发布

阅读量1.9k

点赞数 21

文章标签： http 网络协议网络

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_50460971/article/details/144990241

版权

HTTP Live Streaming(RFC826)

HLS目前被浏览器支持的比较好，safri、chrome、Edge都支持使用video标签直接播放HLS的视频。但其实时性相对较差，一般延时要在5秒+。

播放端通过两个业务交互来达成视频的播放，一是获取视频清单，在HLS中，一个完整的视频会被分割成多个TS视频，播放端无缝有序播放这些TS视频，最终达成视频的完整播放。二是获取视频清单中指定的TS视频文件。

首先来介绍下HLS中的视频清单，也就是m3u8，它其实就是一个playlist，它家的主要成员如下：

#EXTM3U 文件的魔术字

#EXT-X-VERSION:3 文件的版本信息

#EXT-X-TARGETDURATION:10 目标的视频时长

#EXT-X-ALLOW-CACHE:YES 是否允许信息缓存

#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:10 下面显示的媒体文件第一个的序号

#EXTINF:3.0,

https://www.ts.com/10.ts TS文件时长以及下载路径，可以是绝对或相对路径

#EXTINF:3.0,

https://www.ts.com/11.ts

#EXT-X-ENDLIST 代表已经获取了所有的媒体文件，无需再次向服务器刷新媒体清单。

下面是两个清单样本：

Full PlayList

#EXTM3U
#EXT-X-TARGETDURATION:10
#EXT-X-VERSION:3
#EXTINF:9.009,
http://media.example.com/first.ts
#EXTINF:9.009,
http://media.example.com/second.ts
#EXTINF:3.003,
http://media.example.com/third.ts
#EXT-X-ENDLIST

Live PlayList

#EXTM3U
#EXT-X-VERSION:3
#EXT-X-TARGETDURATION:8
#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE:2680

#EXTINF:7.975,
https://priv.example.com/fileSequence2680.ts
#EXTINF:7.941,
https://priv.example.com/fileSequence2681.ts
#EXTINF:7.975,
https://priv.example.com/fileSequence2682.ts

拥有#EXT-X-ENDLIST代表告知浏览器所有的媒体清单都已获取，无需再刷新m3u8文件了。而不拥有这个标识的，意味着后续还会有新的媒体文件出现，需要等下再次刷新，这个适合直播的场景。

此处备注：清单不需要包含历史出现的所有媒体文件，但尽量能够做到前一个和后一个有交叉，没交叉也没问题，主要提供给人为识别，前端通过#EXT-X-MEDIA-SEQUENCE，得到清单中每个文件的SEQUENCE，然后按照从小到大的顺序进行无缝播放。

对于点播，使用m3u8的方式，能够更方便用户的快速播放位置跳转，而使用mp4方式，则可能需要等待下载完成，才能有效跳转。

下面重点描述的是通过m3u8的方式，实现直播的效果。

服务端收到视频数据，按照时间段进行数据分段存放，一般3秒到5秒的TS数据，并且每个TS数据都给予一个流水号，持续增加，不减小。

当m3u8请求到来时，把最近的2个TS文件信息组装到playlist中，并返回给请求方，请求方后续会调用palylist中的ts数据地址，来获取TS数据进行播放。

当请求方再次来请求时，获得之前已发送到的序号，从已发送的序号开始，把后续所有已生成的TS片段都打进playlist中进行返回，求方后续会调用palylist中的ts数据地址，来获取TS数据进行播放。

如此循环，直到请求方关闭播放或者服务器返回携带#EXT-X-ENDLIST的Playlist，此时结束m3u8的循环查询，后续可能还会下载下最后一个playlist中尚未下载的TS数据。

备注1：服务端要按时间段组装TS数据包，并且在数据包被消费、超时或者超容量的情况下，应该被清理。Playlist永远是上次已返回的最后一个序号开始，到当下所有有效的TS数据包，如果是首次，那么取得当前时间往前推1到2个TS数据包，取决于你想让用户的延迟度有多大。

备注2: 上面是直播的情况，数据是先到服务端的，还有一种的是m3u8请求到达时，才去设备端进行视频数据获取的，那么此时可以在服务端阻塞下m3u8请求一定的时长，等到数据设备视频数据返回并至少生成一个TS数据包时，才返回首个playlist，避免返回空的playlist，导致不正常的播放行为。

备注3: 通常在进行m3u8请求时，会携带需要观看的视频信息以及访问端唯一性标识信息，用于服务端请求和匹配视频信息，同时访问端唯一性标识信息，也能让服务器对周期性的m3u8请求能够进行唯一性的关联识别。